Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sind nicht-isolierte 10V gefährlich?


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von Christian (dragony)


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Hallo,

ich habe hier eine Klimaanlage mit einem 320V DC-Lüfter. Der Lüfter hat 
als Eingang auch eine 10V-Ansteuerung. Da mir der Lüfter zu laut war, 
habe ich ein Poti in Serie geschaltet und konnte damit den Lüfter 
runterdrehen. Technisch funktioniert es also. Verdampfer vereist auch 
nicht. Alles sieht gut aus.

Problem: Der Lüfter hängt direkt am Netz, also nach dem Gleichrichter, 
ist also nicht isoliert. Da hat man als Anwender also eigentlich gar 
nichts verloren. Die nehmen selbst auch Optokoppler, um mit dem Lüfter 
zu kommunizieren. Also alles sauber getrennt.

Kann ich eine gewischt bekommen, wenn ich die Pins des Poti berühre? 
Sicher nicht von 10V, aber was ist mit Gleichtaktstörungen? gibts da 
Gefahren? Wenn er einfach nur 10V über PE ist, kann mir ja nichts 
passieren, aber kann er auch 10V unter 310V sein?

Würde gerne wissen, wie gefährlich so eine Bastelei ist und falls, ob 
ich das irgendwie entschärfen kann.
von Gerd E. (robberknight)


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Du willst unbedingt eine saubere Isolation haben wenn das Teil nicht vom 
Netz isoliert ist. Kann bei einem Poti auch eine ausreichend lange Achse 
aus Kunststoff sein.

Und denk daran das Ganze mechanisch stabil auszuführen, so dass das 
nicht durch unvorsichtiges Drehen auseinanderfällt. Kabel so montieren 
dass ein Kabelbruch oder ähnlicher Einzelfehler nicht dazu führen kann 
dass spannungsführende Teile berührt werden können oder mit der 
Kleinspannungsseite in Kontakt kommen können.

Im Stromnetz gibt es öfters mal kurze Spannungsspitzen. Die können 
deutlich höher gehen als 325V Peak und damit noch gefährlicher werden.

Multimeter haben dagegen die CAT-Ratings, abhängig an welcher Stelle im 
Netz Du messen willst. Z.B. CAT III: Messungen in der 
Gebäudeinstallation, Stationäre Verbraucher.
: Bearbeitet durch User
von BirnKichler S. (Firma: Papier & Knalltüten Manufaktur) (max707)


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Saugefährlisch, schon mal was vom Elektrolyt mitbekommen?
von Mani W. (e-doc)


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Christian schrieb:
> Kann ich eine gewischt bekommen, wenn ich die Pins des Poti berühre?

Warum ziehst Du das in Erwägung, obwohl Du weist, dass es keine
Netztrennung gibt?

Die Spannung an den Pins vom Poti werden Dich nicht umbringen, aber
mit einer Hand auf Erdpotential kann das schon ordentlich fetzen...
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian schrieb:
> Würde gerne wissen, wie gefährlich so eine Bastelei ist und falls, ob
> ich das irgendwie entschärfen kann.

Bild oder Skizze?
von Christian (dragony)


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Ach ich bestell einfach einen vernünftigen grossen Poti mit Panel Mount. 
Dann kommt man garantiert nicht aus Versehen an die Pins. Wäre mir aber 
lieber gewesen, wenn man hier mal etwas Hintergrundwissen gepostet 
hätte.... bin genauso klug wie vorher.

Können da jetzt 300V anliegen oder nicht? OK, kann ich auch einfach 
selber messen.
von Cartman E. (cartmaneric)


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Wenn Mann wissen will, wie gefährlich das Ganze werden kann, muss
Mann nur einmal den Ableitstrom gegen Erde messen. ☺
Ein (Schutz-)Widerstand von sagen wir mal 1 kΩ verhindert gröberen
Funkenflug. Ob die Steuerelektronik das aber überlebt?
von Mani W. (e-doc)


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Christian schrieb:
> Können da jetzt 300V anliegen oder nicht? OK, kann ich auch einfach
> selber messen.

Wie?
von Mani W. (e-doc)


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Gefragt ist auf jeden Fall ein Poti mit Kunststoffachse
und Kunststoffknopf...

Da kann nichts passieren mit Berührungsspannung,
die Anschlüsse des Poti sind tabu im Betrieb...
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Wenn darüber überall 5mm Heißkleber sind, mußt Du Dich schon mehr 
anstrengen.
von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> Wenn darüber überall 5mm Heißkleber sind, mußt Du Dich schon mehr
> anstrengen.

Wer sollte so einen Blödsinn veranstalten?

Es muss nicht alles vor Idioten geschützt werden...
: Bearbeitet durch User
von Johannes F. (jofe)


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Christian schrieb:
> Wäre mir aber
> lieber gewesen, wenn man hier mal etwas Hintergrundwissen gepostet
> hätte.... bin genauso klug wie vorher.

Was genau hat dir denn an der ersten Antwort von Gerd E. nicht gefallen?

Und wie viele deinen Ansprüchen genügende Antworten erwartest du in 
nicht mal drei Stunden?
von Gerd E. (robberknight)


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Christian schrieb:
> Wenn er einfach nur 10V über PE ist, kann mir ja nichts
> passieren, aber kann er auch 10V unter 310V sein?

Bei Netzspannung darfst Du Dich nicht darauf verlassen was Phase und was 
Nullleiter ist. Damit weißt Du nicht worauf sich Deine 10V beziehen.

Jemand kann auch den Stecker andersrum reinstecken ohne Dich vorher zu 
fragen, damit musst Du immer rechnen. Das Gerät funktioniert dann normal 
weiter, man denkt also es wäre alles gut. Ist aber plötzlich 
lebensgefährlich.
von Christian (dragony)


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Gerd E. schrieb:
> Christian schrieb:
>> Wenn er einfach nur 10V über PE ist, kann mir ja nichts
>> passieren, aber kann er auch 10V unter 310V sein?
>
> Bei Netzspannung darfst Du Dich nicht darauf verlassen was Phase und was
> Nullleiter ist. Damit weißt Du nicht worauf sich Deine 10V beziehen.
>
> Jemand kann auch den Stecker andersrum reinstecken ohne Dich vorher zu
> fragen, damit musst Du immer rechnen. Das Gerät funktioniert dann normal
> weiter, man denkt also es wäre alles gut. Ist aber plötzlich
> lebensgefährlich.

Danke für deine Antwort. Ich bekomms aber nicht hin, den Strompfad durch 
den Brückengleichrichter so einzuzeichnen, dass + vom Elko sich auf PE/N 
bezieht. Wo ist mein Denkfehler? Siehe Anhang.
von Mani W. (e-doc)


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Christian schrieb:
> Ich bekomms aber nicht hin, den Strompfad durch
> den Brückengleichrichter so einzuzeichnen, dass + vom Elko sich auf PE/N
> bezieht. Wo ist mein Denkfehler? Siehe Anhang.

Wenn die Wechselspannung am Eingang des Gleichrichters an der
Steckdose hängt, dann ist es egal, ob Du + oder - berührst gegen
Erde...

In jedem Fall wird es Dich beißen...
von Benjamin K. (bentschie)


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Du musst in Spannungen denken, also Potentialdifferenzen zwischen zwei 
Punkten. Sozusagen ein "Spannungsabstand".

Der Eingang des Gleichrichters hat Phase und Nulleiter. Der N ist nahezu 
PE-Potential. Der L hat also gegen PE +-325V Peak als Sinusschwingung.
Damit lädt der den Elko am Ausgang. Der Elko wird auf diese 325V 
aufgeladen. Die Mitte des Elkos ist nachher beim Erdpotential. DC+ hat 
ca. +170V und DC- ca. -170V gegen PE. Beides möchtest du nicht anfassen.
Der Gleichrichter erschließt sich am einfachsten wenn du dir die beiden 
Fälle +325V und -325V getrennt aufmalst. Und dann die jeweils nicht 
genutzten Dioden rausnimmmst. Da ist es dann fast ein Grundstromkreis.

Vermutlich steht im Datenblatt von dem Lüfter ob und wie die 
Potentialtrennung zwischen Netz und den 10V Steuereingang sind.
Es könnte ja auch sein, das die 10V völlig ungefährlich sind und nur die 
Elektronik der Klimaanlage auf gefährlichem Potential sitzt und deshalb 
ein Optokoppler notwendig ist.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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von Rolf (rolf22)


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Christian schrieb:
> Ich bekomms aber nicht hin, den Strompfad durch
> den Brückengleichrichter so einzuzeichnen, dass + vom Elko sich auf PE/N
> bezieht. Wo ist mein Denkfehler?

An der Netzseite liegt das, was du nicht anfassen möchtest. Zwischen dem 
und der Gleichspannungsseite liegt immer eine leitende Diode. An einer 
leitenden Diode fallen nur ca. 0,7 V ab, praktisch berührst du also das 
Netz, mal an L und mal an N, das wechselt mit 50 Hz.
von Peter M. (r2d3)



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Hallo Dieter,

ungern stimme ich in den Chor der Dieter-Schelter ein, aber leider ist 
Dein Bild und Dein verlinktes Klicki-Bunti-Zeug didaktisch wertlos.

Damit kann keiner lernen, wie der Gleichrichter funktioniert!
Ein gutes Beispiel enthält ein Minimum an Bauteilen!
Schau' Dir die verlinkten Bilder an!

Hallo Christian!

Christian schrieb:
> Danke für deine Antwort. Ich bekomms aber nicht hin, den Strompfad durch
> den Brückengleichrichter so einzuzeichnen, dass + vom Elko sich auf PE/N
> bezieht. Wo ist mein Denkfehler? Siehe Anhang.

Der hinter dem Gleichrichter befindliche Elko (in den Beispielen nicht 
eingezeichnet) hat gar keinen Bezug zu PE/N sondern nur zu den beiden 
Ausgangsleitungen des Gleichrichters.

Der Strom fließt durch die Dioden immer in die Richtung, die das Dreieck 
des Diodensymbols anzeigt, man sagt, vom höheren zum niedrigeren 
Potenzial.

Wenn Du jetzt fälschlicherweise das niedrigere Potenzial mit dem 
Schutzleiter "PE" verbindest, dann fließt auch Strom über den PE. Bei 
mir als 30mA löst ein eventuell verbauter FI in Deiner Hausinstallation 
aus und die Klimaanlage und alles andere hinter dem FI wird 
abgeschaltet.
von Christian (dragony)


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Erstmal Danke für die vielen sinnvollen Antworten. Ich bin nicht oft im 
Forum unterwegs, deshalb weiss ich nicht, was mit "Dieter Bashing" 
gemeint ist, aber ich fand den Link extrem hilfreich. Ich konnte auch 
ein bissl damit spielen und neue Scopes adden und dabei auch viel 
verstehen.

Das Problem ist einfach die Komplexität der Zeitdomäne, die bei AC 
leider so extrem wichtig ist. Während der Elko selbst zwar relativ 
stabil bei 320V ist, schwankt Elko+ gegen PE/N immer im Netztakt von 
+320V/0V und Elko- im Netztakt immer von 0V/-320V. Das ganze Scheiss 
Teil fährt quasi Achterbahn und deshalb ist es egal, wo ich anpacke, ich 
bekomme eine geschossen.

Wow. Kompliziert.

Aber jetzt bin ich definitiv klüger. Danke nochmal :)
Beitrag #8057618 wurde vom Autor gelöscht.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)



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Peter M. schrieb:
> Damit kann keiner lernen, wie der Gleichrichter funktioniert!

Es geht dabei nicht um den Gleichrichter, sondern die Spannung gegenüber 
der Erde, die über den 100k Widerständen anliegt, Sieht man dann auch an 
der Simulation.
: Bearbeitet durch User
von Hans W. (hanswieland)


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Benjamin K. schrieb:
> Die Mitte des Elkos ist nachher beim Erdpotential.

Nein. Beide Anschlüsse des Elkos sind abwechselnd mit N und L verbunden. 
Beide Enden darf man nicht berühren. Die "Mitte des Elkos" hat daher ca. 
160V.
von Thomas R. (thomasr)


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Christian, welcher Motor/Gebläse ist das denn GENAU?

Es gibt durchaus Serien (z.B. von EBM Papst) deren 10Volt 
Ausgang/Eingang vollständig vom Netz isoliert sind (SELV). Da wären die 
10Volt in keinster Weise gefährlich.
: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


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Hans W. schrieb:
> Die "Mitte des Elkos" hat daher ca.
> 160V.


Was soll man mit der Mitte des Elkos anfangen?

Am Elko liegen 325 Volt an, die werden bei Erdkontakt über
den Körper nicht unbedingt weniger...
von Hans W. (hanswieland)


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Mani W. schrieb:
> Was soll man mit der Mitte des Elkos anfangen?

Keine Ahnung. Ich wollte nur die falsche Spannungsangabe richtig 
stellen.
von Manfred P. (pruckelfred)


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Dieter D. schrieb:
> Probiere es mal damit:
> xttps://falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l

Niemand braucht diese Kinderkacke.

Christian schrieb:
> Das Problem ist einfach die Komplexität der Zeitdomäne,

Es gibt kein Problem, außer, dass Du mit Gewalt eines suchst. Wir kennen 
die Innenschaltung nicht und Du kannst sie nicht ausmessen. Also wird 
das Drehpoti samt Plastikknopf isoliert eingebaut, anstatt hier tagelang 
zu palawern.

Hans W. schrieb:
> Keine Ahnung.

.. und davon eine ganze Menge.
von Lu (oszi45)


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Er sollte uns das gewünschte Poti mal zeigen. Wenn das Gehäuse aus Blech 
ist, wäre ich nicht so sicher, ob das eine gute Idee ist! Dieses ist 
z.B. nicht geeignet. 
https://asset.conrad.com/media10/isa/160267/c1/-/de/1644134_BB_00_FB/image.jpg?x=1440&y=1440&format=jpg&ex=1440&ey=1440&align=center
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Niemand braucht diese Kinderkacke.

Für einfache Anfängersachen zum Erklären ist das recht praktisch. Vor 
allem läuft die Simulation auch auf dem Tablet und Smartphone.
Um das gleiche mit LTSpice hinzubekommen, bräuchte ein Anfänger deutlich 
länger.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Also wird das Drehpoti samt Plastikknopf isoliert eingebaut,...

Irgendwelche Kiddies sind auf Besuch, der Knopf ist ab und dann liegt 
eins zuckend am Boden. Wenn es der TO wäre, wäre es scheißegal, weil es 
keine unschuldigen Zweite oder Dritte trifft.
von Mark S. (voltwide)


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Die Rede war von einer Kunststoffachse des Potis wenn ich recht 
erinnere.
von Manfred P. (pruckelfred)


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Lu schrieb:
> Er sollte uns das gewünschte Poti mal zeigen. Wenn das Gehäuse aus Blech
> ist, wäre ich nicht so sicher, ob das eine gute Idee ist! Dieses ist
> z.B. nicht geeignet.

Wenn das Gehäuse aus Metall und mit dem Schutzleiter verbunden ist, sehe 
ich kein Problem. Das ist z.B. bei der ZD-939 Entlötstation so, PE am 
Gehäuse und Kunststoffknopf drauf.

Wenn das Poti in ein Kunststoffgehäuse montiert wird und einen 
Kunststoffknopf bekommt, wäre das ebenfalls sicher genug.

Ich wiederhole mich: Als wir mangels Internet noch eigenständig denken 
durften, hätten wir das schon längst erledigt.
Beitrag #8057877 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Alexander (alecxs)


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Ich hätte einfach dran geleckt. Versuch macht kluch.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Ich wiederhole mich: Als wir mangels Internet noch eigenständig denken
> durften, hätten wir das schon längst erledigt.

Früher, als es noch mehr Bastler gab, konnte jemand, wie der TO jemanden
in der Nähe fragen und der hat sich das dann vor Ort angesehen, falls 
über ausfragen nicht alles herauszubekommen war. D.h. Glaskugellesen war 
damals auch viel häufiger nicht notwendig.
von Rainer W. (rawi)


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Dieter D. schrieb:
> Um das gleiche mit LTSpice hinzubekommen, bräuchte ein Anfänger deutlich
> länger.

Aber dann würde er ein Tool lernen, das auch für ernsthaftere Dinge 
einsetzbar ist.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Rainer W. schrieb:
> Aber dann würde er ein Tool lernen,...

Anfänger sollten nicht überfrachtet werden.
von Mani W. (e-doc)


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Dieter D. schrieb:
> Anfänger sollten nicht überfrachtet werden.

Du als Träger der künstlichen Intelligenz und deren
Ausdrucksweise weist das natürlich!
von Mani W. (e-doc)


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Alexander schrieb:
> Ich hätte einfach dran geleckt. Versuch macht kluch.
>
Dann hättest wohl gesagt: Oh lecko mio...
von Karl B. (gustav)


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Christian schrieb:
> aber was ist mit Gleichtaktstörungen?

Wie kommst Du auf die Idee? Das hat mit dem ursprünglichen Problem 
zunächst rein garnichts zu tun.
Kann mir aber vorstellen, dass Du einmal etwas von Ableitströmen und 
deren zulässige Werte bei Common-Mode-Störungsunterdrückungs-Schaltungen 
gehört haben könntest.
Du denkst da sicher drei Schritte weiter.
Also:
Zunächst sollte die Basisisolation geprüft werden, dann, ob Bedingungen 
der
DIN VDE 0100-410 erfüllt sind.
Bei außerhalb des Gerätes liegenden Bedienteilen reicht die 
Basisisolation nämlich meistens nicht aus. Und eine isolierte Potiachse 
alleine ist auch nicht unbedingt als sicher einzustufen. Hängt auch von 
der Gesamtkonstruktion ab.

Solange ich das Gerät hier nicht auf der Werkbank liegen habe, werde ich 
mich hüten, hier zu erzählen, wie ich messtechnisch vorgehe.
Tipp:
Gib das Gerät einem Elektriker, der sich damit auskennt. Dann bist Du 
auf der sicheren Seite.

ciao
gustav
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